Всем привет, возникла необходимось подлючить тензорезистивный преобразователь к Atmega16.
Разработать цифровой измеритель температуры и давления промышленной установки:
- тип температурного датчика – термопара, диапазон измеряемых температур 0°С . . . +750°С;(этот пункт я указываю для того чтоб было ясно, что датчику давления придется работать в суровых условиях)
- датчик давления – тензорезистивный преобразователь.
У меня вопрос именно по подключению тензорезистивного преобразователя к Atmega16 со всем остальным вопросов нет, обсужение подобных тем в интернете как-бы тоже не нашел.
Подскажите как подключить или хотя-бы где об этом можно почитать. Спасибо.
Какой выходной сигнал у датчика, ток? Если так, то преобразователь мА->В (прецезионный резистор, усилитель) и на АЦП. Это может быть и специализированный усилитель с токовым управлением. Есть хороший документ от AD на русском "Методы практического конструирования и нормирования сигналов с датчиков".
P.S. А как всё-таки датчик называется? И немного не понял, какое давление - в гидро-, пневмосистеме, под прессом?
zfoxx писал(а):Всем привет, возникла необходимось подлючить тензорезистивный преобразователь к Atmega16.
Поясните, что есть "тензорезистивный преобразователь"? Это электронный девайс с тензодатчиком? Или просто тензодатчик? Непонятно, что прикручивать нужно ...
woosterstring писал(а):Какой выходной сигнал у датчика, ток? Если так, то преобразователь мА->В (прецезионный резистор, усилитель) и на АЦП. Это может быть и специализированный усилитель с токовым управлением. Есть хороший документ от AD на русском "Методы практического конструирования и нормирования сигналов с датчиков".
P.S. А как всё-таки датчик называется? И немного не понял, какое давление - в гидро-, пневмосистеме, под прессом?
температурные условия отпалаю (не важно , серавно какие), какой датчик не важно (главное , что тензо датчик давления).
главное электрическая схема подключения тензо датчика к Atmega16
zfoxx, что значит не важно?
Из первого сообщения темы ясно, что Вы, как минимум, умеете работать с термопарами и проблем оцифровки температуры с Atmega16 нет. В свою очередь не бывает "всё равно каких тензодатчиков", а для промышленных установок никто явно не станет конструировать свой датчик давления. Причин много. Одна из них - конструируя на коленке никак не обеспечить нужные характеристики. Значит Вами куплен или заказан специализированный серийный датчик. У него есть паспорт, в котором указаны рабочие (электрические, механические, температурные, химические для среды) параметры. В том числе напряжение питания и выход, у большинства токовый, что было моим первым предположением, т.е. неясность наверное тут. Есть и с универсальным выходом ток/напряжение. Например, 4-20мА / 0 - 5В. В первом случае ставите балластный резистор и снимаете с него напряжение. Если нужно использовать всю шкалу АЦП (какая точность?), сигнал предварительно нужно нормировать. Во втором случае проблем нет, если только сам датчик не представляет собой просто сбалансированный тензомост. Тогда в паспорте будет указан выход, скажем 100мВ/МПа. И куча других параметров, один из которых - температурная нелинейость. И в этом случае, раз опыт работы с термопарами у Вас есть, никаких проблем в смысле применения усилителей не должно быть. Книгу я Вам посоветовал. Схемы типовые, если захочется нагородить что-то своё с тензорезисторами. Усилители - любые, подходящие по характеристикам. Лучше брать специализированные инструментальные. Но сбалансировать тензомост и получить линейность для собственной конструкции да ещё и в таком диапазоне температур (+750С) очень сложно (а с доступными фольговыми, полимерными тензорезисторами попросту невозможо).
P.S. Датчик датчику рознь. Вы должны это понимать. Если это Ваш курсовой или дипломный и преподаватель поставил задачу собрать свой "тензопреобразователь давления" для указанных сложных условий, то скорее всего потребуются знания не только в электронике, но и в нескольких разделах механики сплошной среды, опыт решения задач теплопроводности и т.п. Поэтому постулат «главное электрическая схема подключения тензодатчика к Atmega16» нужно пересмотреть. Но раз так, вот классическая схема "бюджетного" инструментального усилителя на трёх U1(A,B), U2(A) дискретных. Схема для понимания идеологии работы. Но лучше взять AD620, AD8555, т.к. собирая на дискретных компонентах даже с прецизионными резисторами коэффициент подавления синфазных помех выше 15-20dB не получить. Также особенные требования к стабильности питания, мосты лучше питать от источников опорного напряжения, равно как и выход Vref Atmega16.
Эта схема - ответ на вопрос?
woosterstring писал(а):zfoxx, что значит не важно?
Из первого сообщения темы ясно, что Вы, как минимум, умеете работать с термопарами и проблем оцифровки температуры с Atmega16 нет. В свою очередь не бывает "всё равно каких тензодатчиков", а для промышленных установок никто явно не станет конструировать свой датчик давления. Причин много. Одна из них - конструируя на коленке никак не обеспечить нужные характеристики. Значит Вами куплен или заказан специализированный серийный датчик. У него есть паспорт, в котором указаны рабочие (электрические, механические, температурные, химические для среды) параметры. В том числе напряжение питания и выход, у большинства токовый, что было моим первым предположением, т.е. неясность наверное тут. Есть и с универсальным выходом ток/напряжение. Например, 4-20мА / 0 - 5В. В первом случае ставите балластный резистор и снимаете с него напряжение. Если нужно использовать всю шкалу АЦП (какая точность?), сигнал предварительно нужно нормировать. Во втором случае проблем нет, если только сам датчик не представляет собой просто сбалансированный тензомост. Тогда в паспорте будет указан выход, скажем 100мВ/МПа. И куча других параметров, один из которых - температурная нелинейость. И в этом случае, раз опыт работы с термопарами у Вас есть, никаких проблем в смысле применения усилителей не должно быть. Книгу я Вам посоветовал. Схемы типовые, если захочется нагородить что-то своё с тензорезисторами. Усилители - любые, подходящие по характеристикам. Лучше брать специализированные инструментальные. Но сбалансировать тензомост и получить линейность для собственной конструкции да ещё и в таком диапазоне температур (+750С) очень сложно (а с доступными фольговыми, полимерными тензорезисторами попросту невозможо).
P.S. Датчик датчику рознь. Вы должны это понимать. Если это Ваш курсовой или дипломный и преподаватель поставил задачу собрать свой "тензопреобразователь давления" для указанных сложных условий, то скорее всего потребуются знания не только в электронике, но и в нескольких разделах механики сплошной среды, опыт решения задач теплопроводности и т.п. Поэтому постулат «главное электрическая схема подключения тензодатчика к Atmega16» нужно пересмотреть. Но раз так, вот классическая схема "бюджетного" инструментального усилителя на трёх U1(A,B), U2(A) дискретных. Схема для понимания идеологии работы. Но лучше взять AD620, AD8555, т.к. собирая на дискретных компонентах даже с прецизионными резисторами коэффициент подавления синфазных помех выше 15-20dB не получить. Также особенные требования к стабильности питания, мосты лучше питать от источников опорного напряжения, равно как и выход Vref Atmega16.
Эта схема - ответ на вопрос?
Да эта схема ответ на мой вопрос, это часть курсового проекта (загвоздка возникла именно с подключением тензорезистивного преобразователя), проблем с подключением индикации , термопары и com порта не возникало. После общения с преподавателем стало ясно , что тензодатчик должен быть просто по факту , цель проекта показать , что умеиш с этим работать и сам понимаеш как это работает.
Очередной студент...
Если не хотите читать рекомендованное, возьмите даташит на микросхему АЦП AD 7705. Там есть примеры подключения и термопар и тензомостов. С этой микросхемой все просто получится. Особенно курсовой, потому как там и пример рабты с ней на СИ имеется.
Хорошо.
Тогда (если защиты проектов у Вас проходят по правилам) уточню несколько моментов, о которых могут спросить:
1. Фильтр в схеме выше имеет порядок "2" коэффициент усиления "2". Частота среза 1кГц. Баттерворт. Можете воткнуть любой другой с нужной АЧХ.
2. Питание усилителей - однополярное. Это нужно учитывать.
3. Выходы усилителей - rail to rail (точнее почти - читайте внимательно datasheet).
4. А вот входы таких усилителей как правило Uвх.<=Uпит-1.2В. Этого лучше придерживаться, даже если усилитель с единичным коэффициентом усиления. Это обусловлено спецификой микросхем. И нужно различать Uвх. и Uмакс.вх. Последний параметр относится к разделу "Absolute Maximum Ratings". В связи с чем
5. Нужно предусмотреть защиту входов инструментального усилителя, если таковой в микросхемах нет. Тут вариантов много. Где-то обсуждалось на форуме.
Это что касается усилителей.
